劉宏文

摘 要：在對氣動臂進行設計與研究的過程中，應用PLC能夠?qū)崿F(xiàn)氣動臂和注塑機兩者之間的有機結(jié)合，進而可以實現(xiàn)兩者之間的智能化生產(chǎn)與互動機制構(gòu)建。但是，在對氣動臂以繼電器作為運行核心進行設計與構(gòu)造的過程中，經(jīng)常會在使用的過程中出現(xiàn)各種問題。為了設計一種結(jié)構(gòu)更加簡單，且操作更加方便的機械臂，研究將結(jié)合PLC氣動臂的操作系統(tǒng)做出深入的探索和分析。

關鍵詞：PLC;氣動臂;系統(tǒng)開發(fā);應用方法

現(xiàn)階段機械氣動臂在操作過程中主要發(fā)生的問題有：氣動臂失靈、氣動臂靈活度降低、氣動臂碰撞損壞、氣動臂運動軌道偏差、氣動臂設備變形等等。此類問題是影響工業(yè)生產(chǎn)和發(fā)展的關鍵要素，同時也是制約氣動臂應用范圍不斷拓展的主要問題。針對以上問題，研究將從氣動臂的操作系統(tǒng)方面對其進行構(gòu)造，通過對I/O點數(shù)量的判斷與應用，以及對PLC型號的選擇，實現(xiàn)對整個操作系統(tǒng)的開發(fā)與使用。

一、氣動臂的操作系統(tǒng)構(gòu)成

PLC機械氣動臂的整體控制系統(tǒng)是基于以下部分構(gòu)建而成的：第一是對PLC控制器的應用;第二是對I/O接線端子的應用;第三是對數(shù)據(jù)傳輸電纜的應用;第四是對開關的控制應用?；谝陨鲜莻€環(huán)節(jié)，PLC機械氣動臂便可以實現(xiàn)靈活的操作以及正確的使用，且能夠為工業(yè)生產(chǎn)提供有效的幫助。其中，PLC主要對電磁閥執(zhí)行機構(gòu)進行驅(qū)動和控制，以此實現(xiàn)氣缸和負壓發(fā)生器模塊的正確運動。所以，PLC作為指令發(fā)出的單元，能夠?qū)φ麄€控制系統(tǒng)做出相應的指令。在PLC機械氣動臂的運動過程中，機械手臂和吸盤的工作需要基于傳感器開關控制系統(tǒng)進行信號的反饋，只有這樣才能確保傳感器對PLC機械氣動臂的有效監(jiān)控與管理，以及對其運動軌跡和運動方法的實時控制和監(jiān)測。具體流程為：控制開關——啟動PLC控制器——經(jīng)過數(shù)據(jù)傳輸電纜——經(jīng)過I/O接線端子——經(jīng)過電磁閥組——經(jīng)過氣缸和負壓發(fā)生器——經(jīng)過氣動臂和吸盤——經(jīng)過接近開關——回到I/O接線端子——回到數(shù)據(jù)傳輸電纜——回到PLC控制器。

二、準確判斷I/O點數(shù)量

在研究和應用PLC機械氣動臂的過程中，需要重點針對信號的傳遞對其進行處理和控制。在這一過程中，要應用到多個開關對信號進行控制，且所有開關和信號均為PLC機械氣動臂后期應用的工具。其中，“按鈕”信號主要用來控制PLC機械氣動臂的運動軌跡;“確認”信號主要用來測試PLC機械氣動臂的運動實施狀況，并且會第一時間將之反饋給PLC控制器，進而對其作出數(shù)據(jù)的分析與調(diào)整。另外，還涉及到應用“開始”信號開關、“重啟”信號開關、“位置”信號開關以及“停止”信號開關等。通過對不同開關的應用，能夠?qū)LC機械氣動臂作出相應的運動調(diào)整和干預，且可以對氣缸和負壓發(fā)生器進行有效的管理與控制，實現(xiàn)電磁閥對信號輸入輸出的準確性不受影響。所以，在對PLC機械氣動臂進行操作系統(tǒng)設計與構(gòu)建的時候，務必要確定清楚I/O點的具體數(shù)量，并且在必要時候需要預留備用點，這樣能夠保證PLC機械氣動臂在工作的過程中做到萬無一失。一般情況，輸入點數(shù)量會控制在22以下，輸出點數(shù)量會控制在11以下。

三、正確選取PLC類型

在進行PLC機械氣動臂操作系統(tǒng)開發(fā)與設計的時候，務必要對PLC控制器進行型號的選擇，以此實現(xiàn)型號與氣動臂能夠保持相互對應。在此，需要結(jié)合輸入點數(shù)量對其進行判斷，如果輸入點大于22，輸出點大于11的時候，需要選擇西門子廠家生產(chǎn)的27-300PLC控制器，同時還需要應用到兩個SM323擴展組塊。如果系統(tǒng)的輸入點為22，輸出點是16，那么需要采用48kb的可儲存設備，對其進行計時器數(shù)量的設計，且需要保證計時器的數(shù)量在64——128之間。通過該方法的應用，能夠在確定I/O點數(shù)的基礎上確定對相關PLC控制器型號的應用和選擇。

四、操作程序設計方法

通過模塊化的設計理念，對PLC機械氣動臂進行程序設計的分析為：第一是公共程序模塊;第二是手動程序模塊，第三是自動程序模塊?；谝陨先竽K，能夠?qū)LC機械氣動臂的操作程序進行有效的設計與開發(fā)，且可以保證PLC機械氣動臂在后續(xù)應用過程中的質(zhì)量與安全性不受影響。結(jié)合PLC機械氣動臂的動作，可以對其進行IST指令的開發(fā)，以此實現(xiàn)對PLC機械氣動臂的有效控制。同時需要將設備中的繼電器進行特殊輔助繼電器的分配與處理。在該方法的應用基礎上，可以幫助繼電器回歸到原始狀態(tài)，進而能夠?qū)φ麢C進行開關導通的合理控制。另外，在對三大模塊進行程序設計的過程中，還需要考慮到設計的步驟與流程，突出相鄰工序的銜接性，實現(xiàn)PLC機械氣動臂的靈活性提升與發(fā)展。

綜上所述，隨著當前我國的工業(yè)化發(fā)展速度不斷加快，在工業(yè)應用領域中，PLC作為一種全新的技術為多個行業(yè)提供了有效的幫助與支撐。通過對PLC的應用，能夠有效提升氣動臂的工作效能，且可以有效簡化氣動臂的設計結(jié)構(gòu)，完善氣動臂在工業(yè)生產(chǎn)與制造領域當中的高效應用價值。

參考文獻

[1] 田會方，薛飛.基于PLC的纖維掛紗機構(gòu)控制系統(tǒng)設計[J].玻璃鋼/復合材料，2016（10）：60-64.

[2] 馮道寧，宋瑞娟.基于雙控系統(tǒng)的自動倉儲實驗平臺[J].實驗室研究與探索，2016（02）：70-73+262.